CRISPR/Cas9基因敲除大鼠

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2021-06-10 17:47

赛业(苏州)生物科技有限公司

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产品说明
与小鼠相比,大鼠体型较大,其生理学特征易于研究,是多种人类疾病的重要模式动物。


大鼠是研究生理学的理想模型,研究者已经得到了大量的纯系大鼠,并且在大鼠的行为、细胞、生理、生化、药理和毒理学方面积累了大量的数据;大鼠还是研究人类高血压、糖尿病、乳腺癌和神经系统疾病的理想动物模型。大鼠在形成乳腺癌等肿瘤时的激素反应和人非常相似。从某种程度上说,大鼠是目前最适合的人类疾病动物模型之一,是可以将基因组和功能结合起来的动物模型。


大鼠同时也是药理学研究的常用动物,并且被广泛应用于心血管疾病、运动疾病的研究领域。大鼠可以用来模拟几乎所有已知的人类疾病,了解大鼠的遗传结构将帮助研究人员发现与疾病相关的基因,从而更加清楚地认识基因以及环境对人类的健康造成的影响。大鼠一直广泛应用于药物的效力以及安全性测试工作,对大鼠基因组序列的了解,将为药物干涉提供新的目标,这将对新药的研制产生巨大的推动作用。


赛业目前大鼠项目可选的品系及其特点如下:

(1)SD大鼠:产仔多、生殖力强 、生长发育快、抗病能力强。自发肿瘤率低,对性激素感受性高。常用作营养学、内分泌学和毒理学等方面的研究。

(2)Wistar大鼠:性周期稳定,繁殖力强,生长发育快。性情温顺,抗病性强,自发肿瘤率低。广泛用于营养学、生理学、药理学、毒理学及病理生理学等的研究。

(3)F344(CDF)大鼠:旋转运动性差,血清胰岛素含量低,脑垂体大。可允许多种肿瘤移植生长,癌症发生的研究中应用较多。

(4)Long evans大鼠:广泛用于行为学、营养学、神经学、毒理学和眼科方面的研究。不易感染呼吸道疾病,对于需要延长吸入麻醉时间的外科手术有非常大的优势。

(5)Brown Norway大鼠:野生Norway大鼠的变种,毛呈褐色,最早用于遗传学研究。对实验性过敏性脑脊髓炎及自身免疫性复合型肾小球肾炎有抗性。


一、技术原理

CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)最新出现的一种由RNA指导Cas核酸酶对靶向基因进行特定DNA修饰的技术。CRISPR是细菌和古细菌为应对病毒和质粒不断攻击而演化来的获得性免疫防御机制。在这一系统中,crRNA(CRISPR-derived RNA)通过碱基配对与tracrRNA(trans-activating RNA)结合形成双链RNA,此tracrRNA/crRNA二元复合体指导Cas9蛋白在crRNA引导序列靶定位点剪切双链DNA达到对基因组DNA进行修饰的目的。CRISPR/Cas9系统能够对小鼠和大鼠基因组特定基因位点进行精确编辑, 目前已经成功应用于大、小鼠基因KO/KI的模型制备。 

二、CRISPR/Cas9技术特点:
1、可实现对靶基因多个位点或多个基因同时敲除;
2、实验周期短,价格低;
3、可应用于大、小鼠等,无物种限制。

赛业创新性CRISPR-Pro技术
 赛业生物创新性CRISPR-Pro技术,其独特的受精卵处理方式极大地提高了同源重组修复路径的效率,是常规CRISPR/Cas9敲除效率的3倍以上。

CRISPR-Pro技术原理

Cas9/gRNA复合物在靶位点进行切割,产生双链断裂(DSBDouble-strand break),迫使细胞进行紧急修复。通常条件下,细胞偏向于使用非同源末端连接(NHEJnonhomologous DNA end joining)的方式对断裂的双链进行修复,进而造成靶位点基因的插入/缺失突变。CRISPR-Pro独特的受精卵处理方式,极大地提高了同源重组修复(HDRHomology-directed recombination or repair)路径的效率,使得DNA大片段敲入(KI)及条件性敲除(cKO)得以实现。


CRISPR

CRISPR-Pro技术优势

1)周期短,效率高;

2)高嵌合率,生殖遗传稳定;

3)可实现DNA大片段敲入(长达10Kb);

4)可实现条件性敲除(长达4kb);

5)可实现大片段敲除(长达20kb)。

CRISPR-Pro基因敲除常用大小鼠模型

完全性基因敲除鼠

CRISPR-Pro完全性基因敲除鼠是通过CRISPR /Cas9基因敲除技术,针对靶基因设计和构建gRNACas9表达质粒,造成目的基因的功能区域被敲除,获得全身所有的组织和细胞中都不表达该基因的小鼠模型。

CRISPR-Pro完全性基因敲除包括:移码突变、片段基因敲除、双/多基因敲除。

移码突变鼠的建系原则与流程

1、通过针对靶基因设计、构建相应的gRNA质粒,体外转录为RNA后,与Cas9 mRNA一起原核显微注射获得测序鉴定阳性的F0代杂合子鼠;

2、F0代杂合子鼠与野生型鼠进行交配,获得PCR和测序鉴定阳性的F1代杂合子鼠;
3、选择来自同一只F0代鼠,基因型一致的F1代鼠,达到性成熟后进行互配,可获得F2代鼠。对获得的F2代鼠进行PCR及测序鉴定,理论上,F2代鼠中25%为纯合子,50%为杂合子,25%为野生鼠。

片段基因敲除鼠的建系原则与流程

1、通过针对靶基因不同位点设计、构建相应的一对gRNA质粒,体外转录为RNA后,与Cas9 mRNA一起原核显微注射获得测序鉴定阳性的F0代杂合子鼠;

2F0代杂合子鼠与野生型鼠进行交配,获得PCR鉴定阳性的F1代杂合子鼠;
3、选择来自同一只F0代鼠,基因型一致的F1代鼠,达到性成熟后互配,可获得F2代鼠。对获得的F2代鼠进行PCR及测序鉴定,理论上,F2代鼠中25%为纯合子,50%为杂合子,25%为野生鼠。


双(多)基因敲除鼠的建系原则与流程

1、通过针对两个靶基因分别设计、构建相应的gRNA质粒,体外转录为RNA后,与Cas9 mRNA一起原核显微注射获得测序鉴定阳性的F0代多基因杂合子鼠;

2F0代杂合子鼠与野生型鼠进行交配,获得PCR和测序鉴定阳性的F1代双基因杂合子鼠;

3、选择双基因杂合子鼠进行杂交,获得F2代鼠。对获得的F2代鼠进行PCR及测序鉴定。